JP6299539B2 - Wrapping method - Google Patents
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Description
本発明はシリコン、ガラス、セラミック、金属一般等のワークに対するラッピング方法に関する。 The present invention relates to a lapping method for a workpiece such as silicon, glass, ceramic, or metal in general.
一般に、ウェーハなどをラッピングする場合、ラッピング装置に例えばスラリー状のラッピング剤を供給し、このラッピング剤中の砥粒によってウェーハのラッピングを行う。通常、このようなスラリーを用いたラッピングを行うと、ウェーハ表面にダメージ層が形成される。このダメージ層の表面からの深さを浅くすることは、製品の品質向上や次工程の取代削減のための重要な課題となっている。 In general, when lapping a wafer or the like, for example, a lapping agent in a slurry state is supplied to a lapping apparatus, and lapping of the wafer is performed by abrasive grains in the lapping agent. Usually, when lapping using such a slurry is performed, a damage layer is formed on the wafer surface. Reducing the depth of the damaged layer from the surface is an important issue for improving the quality of the product and reducing the allowance for the next process.
この課題の解決策として、仕上げ用としてより小さな粒子径の砥粒を使用することで、ダメージ層の深さを浅くする方法が考案されており、粗仕上げ用、仕上げ用に分けられたラッピング剤をそれぞれ購入し、それらを仕上げ加工順に応じてラッピング装置に供給してラッピングを行うことで、ウェーハへのダメージを小さくすることが行われている。しかしながら、仕上げ用に用いられるような小さな粒子径の砥粒は高価であり、コストが増加するという問題があった。 As a solution to this problem, a method for reducing the depth of the damaged layer by using abrasive grains with a smaller particle diameter for finishing has been devised, and a lapping agent divided for rough finishing and finishing. In order to reduce the damage to the wafer, each is purchased and supplied to a lapping apparatus according to the finishing processing order to perform lapping. However, there is a problem that abrasive grains having a small particle diameter used for finishing are expensive and cost increases.
コストの問題を解決する手段として、比較的大きな粒子径の砥粒も含む安価なラッピング剤を分級し、仕上げ用のラッピング剤を得る方法が提案されている。例えば、特許文献１には、サイクロンによる分流分級原理を用いて、ラッピング剤中の砥粒を分級し、仕上げ加工状態に適した平均粒径を有する砥粒を得る方法が開示されている。 As a means for solving the problem of cost, a method of classifying an inexpensive lapping agent including abrasive grains having a relatively large particle diameter to obtain a lapping agent for finishing has been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a method of classifying abrasive grains in a lapping agent using a flow classification principle using a cyclone to obtain abrasive grains having an average grain size suitable for a finished processing state.
しかしながら、上述した従来技術では、平均粒径で砥粒の分級をしているため、粗仕上げ用に使用される比較的大きい粒子径の砥粒が仕上げ用のラッピング剤に紛れていても平均化されて見えなくなってしまい、仕上げ加工の際にウェーハにダメージが深く入る可能性があるという問題があった。 However, in the above-described prior art, since the abrasive grains are classified by the average particle diameter, the abrasive grains having a relatively large particle diameter used for rough finishing are averaged even if they are mixed in the lapping agent for finishing. As a result, there is a problem that the wafer may be deeply damaged during the finishing process.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、仕上げ用のラッピング剤に粒子径の大きい砥粒が混入することを防止し、仕上げのラッピング後におけるワークの加工ダメージ層の深さを浅くするラッピング方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and prevents the abrasive grains having a large particle diameter from being mixed into the lapping agent for finishing, and the depth of the work damage layer of the workpiece after lapping for finishing. An object of the present invention is to provide a wrapping method for reducing the depth of the film.
上記課題を解決するために、本発明では、砥粒を含むラッピング剤を用いてラッピングを行う方法であって、
（１）前記砥粒の粒度分布の体積累積頻度が９８％となるときの粒子径をＤ９８としたときに、目開きがＤ９８以下のフィルターを備えた多重波振動篩により、前記ラッピング剤を、前記フィルターを通過したＤ９８以下の粒子径の砥粒を含み、Ｄ９８より大きい粒子径の砥粒が除かれたラッピング剤（Ａ）と前記フィルターを通過しなかったＤ９８より大きい粒子径の砥粒を含むラッピング剤（Ｂ）に分級する工程、
（２）前記ラッピング剤（Ｂ）を用いて粗仕上げのラッピングを行う工程、及び
（３）前記ラッピング剤（Ａ）を用いて仕上げのラッピングを行う工程、
を含むラッピング方法を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention is a method for lapping using a lapping agent containing abrasive grains,
(1) When the particle diameter when the volume cumulative frequency of the particle size distribution of the abrasive grains is 98% is D98, the wrapping agent is obtained by a multiwave vibrating sieve provided with a filter having an opening of D98 or less. A lapping agent (A) containing abrasive grains having a particle size of D98 or less that has passed through the filter and from which abrasive grains having a particle size greater than D98 have been removed, and abrasive grains having a particle size larger than D98 that have not passed through the filter. Classifying into a wrapping agent (B) containing,
(2) A step of rough wrapping using the wrapping agent (B), and (3) a step of finishing wrapping using the wrapping agent (A),
A wrapping method is provided.
このようなラッピング方法であれば、仕上げ用のラッピング剤に粒子径の大きい砥粒が混入することを確実に防止でき、このように分級した仕上げ用のラッピング剤で仕上げのラッピングを行うことで、仕上げのラッピング後におけるワークの加工ダメージ層の深さを浅くすることができる。 With such a lapping method, it is possible to reliably prevent the abrasive particles having a large particle diameter from being mixed into the lapping agent for finishing, and by performing lapping for finishing with the lapping agent for finishing thus classified, The depth of the processing damage layer of the workpiece after the final lapping can be reduced.
またこのとき、前記フィルターの目開きを、Ｄ９８未満とすることが好ましい。 At this time, the opening of the filter is preferably less than D98.
このような目開きのフィルターを用いることで、仕上げ用のラッピング剤に含まれる砥粒の粒子径を更に小さくすることができるため、仕上げのラッピング後におけるワークの加工ダメージ層の深さを更に浅くすることができる。 By using such an aperture filter, the particle diameter of the abrasive grains contained in the finishing lapping agent can be further reduced, so that the depth of the work damage layer of the workpiece after finishing lapping is further reduced. can do.
以上のように、本発明のラッピング方法であれば、Ｄ９８を基準に分級することで仕上げ用のラッピング剤に粒子径の大きい砥粒が混入することを防止でき、このように分級した仕上げ用のラッピング剤で仕上げのラッピングを行うことで、仕上げのラッピング後におけるワークの加工ダメージ層の深さを浅くすることができる。従って、本発明のラッピング方法は、特にシリコン、ガラス、セラミック、金属一般等のワークなどのラッピングに好適である。 As described above, according to the lapping method of the present invention, it is possible to prevent abrasive grains having a large particle diameter from being mixed into the lapping agent for finishing by classifying on the basis of D98. By performing the final lapping with the lapping agent, the depth of the work damage layer of the workpiece after the final lapping can be reduced. Therefore, the lapping method of the present invention is particularly suitable for lapping of workpieces such as silicon, glass, ceramics, and metals in general.
上述のように、仕上げ用のラッピング剤に粒子径の大きい砥粒が混入することを防止し、仕上げのラッピング後におけるワークの加工ダメージ層の深さを浅くするラッピング方法の開発が求められていた。 As described above, there has been a demand for the development of a lapping method that prevents the abrasive grains having a large particle diameter from being mixed into the lapping agent for finishing and shallows the depth of the work damage layer of the workpiece after lapping for finishing. .
本発明者は、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、多重波振動篩を用いて、ラッピング剤に含まれる砥粒の粒度分布の体積累積頻度が特定の値となるときの粒子径を基準にして、ラッピング剤を粗仕上げ用と仕上げ用に分級し、それらを粗仕上げ、仕上げの順に使用することでワークへのダメージを小さくできることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies on the above problems, the present inventor has used a multi-wave vibrating sieve as a reference based on the particle diameter when the volume cumulative frequency of the particle size distribution of the abrasive grains contained in the wrapping agent becomes a specific value. Thus, the present invention has been completed by classifying the lapping agent into a rough finish and a finish, and using them in the order of rough finish and finish to reduce damage to the workpiece.
即ち、本発明は、砥粒を含むラッピング剤を用いてラッピングを行う方法であって、
（１）前記砥粒の粒度分布の体積累積頻度が９８％となるときの粒子径をＤ９８としたときに、目開きがＤ９８以下のフィルターを備えた多重波振動篩により、前記ラッピング剤を、前記フィルターを通過したＤ９８以下の粒子径の砥粒を含み、Ｄ９８より大きい粒子径の砥粒が除かれたラッピング剤（Ａ）と前記フィルターを通過しなかったＤ９８より大きい粒子径の砥粒を含むラッピング剤（Ｂ）に分級する工程、
（２）前記ラッピング剤（Ｂ）を用いて粗仕上げのラッピングを行う工程、及び
（３）前記ラッピング剤（Ａ）を用いて仕上げのラッピングを行う工程、
を含むラッピング方法である。
That is, the present invention is a method of lapping using a lapping agent containing abrasive grains,
(1) When the particle diameter when the volume cumulative frequency of the particle size distribution of the abrasive grains is 98% is D98, the wrapping agent is obtained by a multiwave vibrating sieve provided with a filter having an opening of D98 or less. A lapping agent (A) containing abrasive grains having a particle size of D98 or less that has passed through the filter and from which abrasive grains having a particle size greater than D98 have been removed, and abrasive grains having a particle size larger than D98 that have not passed through the filter. Classifying into a wrapping agent (B) containing,
(2) A step of rough wrapping using the wrapping agent (B), and (3) a step of finishing wrapping using the wrapping agent (A),
A wrapping method including:
以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下、ワーク（被加工体）としてウェーハ（例えば、半導体ウェーハ）を例に挙げて説明するが、本発明のラッピング方法におけるワークはこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto. Hereinafter, a wafer (for example, a semiconductor wafer) will be described as an example of the workpiece (workpiece), but the workpiece in the lapping method of the present invention is not limited to this.
図１は、本発明のラッピング方法の一例を示すフロー図である。
本発明のラッピング方法では、まず（１）目開きがＤ９８以下のフィルターを備えた多重波振動篩により、ラッピング剤をラッピング剤（Ａ）とラッピング剤（Ｂ）に分級する（図１（１））。次に、（２）分級したラッピング剤（Ｂ）を用いて粗仕上げのラッピングを行う（図１（２））。次に、（３）分級したラッピング剤（Ａ）を用いて仕上げのラッピングを行う（図１（３））。
FIG. 1 is a flowchart showing an example of the wrapping method of the present invention.
In the wrapping method of the present invention, first, (1) the wrapping agent is classified into the wrapping agent (A) and the wrapping agent (B) by a multi-wave vibrating sieve equipped with a filter having an opening of D98 or less (FIG. 1 (1)). ). Next, (2) rough wrapping is performed using the classified wrapping agent (B) (FIG. 1 (2)). Next, (3) final lapping is performed using the classified lapping agent (A) (FIG. 1 (3)).
以下、本発明のラッピング方法の各工程について、更に詳しく説明する。 Hereinafter, each process of the lapping method of this invention is demonstrated in more detail.
［（１）分級］
本発明のラッピング方法では、（１）工程として、目開きがＤ９８以下のフィルターを備えた多重波振動篩により、ラッピング剤を分級する。
この分級工程によって、ラッピング剤を（Ａ）フィルターを通過したＤ９８以下の粒子径の砥粒を含み、Ｄ９８より大きい粒子径の砥粒が除かれたラッピング剤（ラッピング剤（Ａ））と、（Ｂ）フィルターを通過しなかったＤ９８より大きい粒子径の砥粒を含むラッピング剤（ラッピング剤（Ｂ））に分ける。
[(1) Classification]
In the wrapping method of the present invention, as the step (1), the wrapping agent is classified by a multi-wave vibrating sieve equipped with a filter having an opening of D98 or less.
Through this classification step, the wrapping agent (wrapping agent (A)) containing (A) abrasive grains having a particle size of D98 or less that has passed through the filter and from which abrasive grains having a particle size larger than D98 have been removed, B) A wrapping agent (wrapping agent (B)) containing abrasive grains having a particle diameter larger than D98 that has not passed through the filter is divided.
ここで、本発明における「Ｄ９８」とは、分級前のラッピング剤（以下、原剤ともいう）中の砥粒の粒度分布の体積累積頻度が９８％となるときの粒子径である。Ｄ９８の測定方法は、特に限定されず、例えば動的光散乱法やレーザー回折散乱法によって測定すればよい。また、測定に用いることができる装置としては、例えば、島津製作所製のナノ粒子径分布測定装置ＳＡＬＤ−７１００等が挙げられる。 Here, “D98” in the present invention is the particle diameter when the volume cumulative frequency of the particle size distribution of the abrasive grains in the lapping agent before classification (hereinafter also referred to as the base agent) is 98%. The measuring method of D98 is not particularly limited, and may be measured by, for example, a dynamic light scattering method or a laser diffraction scattering method. Examples of the apparatus that can be used for the measurement include a nanoparticle size distribution measuring apparatus SALD-7100 manufactured by Shimadzu Corporation.
原剤としては、一般にラッピング用砥粒として用いられる砥粒を含むものを用いることができる。より具体的には、炭化珪素、ダイヤモンド、又はアルミナ系等を主成分とするスラリー状のラッピング剤を挙げることができる。また、使用する原剤に含まれる砥粒の粒子径は、所望の取代などに応じて適宜選択すればよい。 As the base material, those containing abrasive grains generally used as lapping abrasive grains can be used. More specifically, a slurry-like wrapping agent whose main component is silicon carbide, diamond, alumina, or the like can be given. Moreover, what is necessary is just to select suitably the particle diameter of the abrasive grain contained in the raw material to be used according to the desired machining allowance.
本発明では、ラッピング剤の分級に多重波振動篩を使用する。多重波振動篩は、篩網面に多数の周波数振動を同時に発生させることにより、従来の単振動篩では篩分けが困難であった湿粉や超微粉なども、高効率、高い処理能力で目詰まり無く篩分けすることが可能である。本発明では、このような多重波振動篩を使用することで、単振動篩では目詰まりしてしまうラッピング剤（ラップスラリー）を目詰まりせず連続分級することができる。 In the present invention, a multi-wave vibrating sieve is used for classification of the wrapping agent. The multi-wave vibrating screen simultaneously generates a large number of frequency vibrations on the screen surface, so that wet powder and ultrafine powder, which were difficult to screen with a conventional single vibrating screen, can be obtained with high efficiency and high throughput. It is possible to screen without clogging. In the present invention, by using such a multi-wave vibrating sieve, it is possible to continuously classify the wrapping agent (wrap slurry) that is clogged with the single vibrating sieve without clogging.
多重波振動篩としては、特に限定されないが、例えば角型ＵＬスクリーン（株式会社マツボー製 ＵＬＳ−１５０−１）等が使用可能である。上述のように、本発明では多重波振動篩を用いてＤ９８を基準としてラッピング剤を分級するため、多重波振動篩には目開きがＤ９８以下のフィルターを設置する。 Although it does not specifically limit as a multi-wave vibrating sieve, For example, a square-shaped UL screen (ULS-150-1 by Matsubo Co., Ltd.) etc. can be used. As described above, in the present invention, a wrapping agent is classified based on D98 using a multiwave vibrating sieve, and therefore a filter having an opening of D98 or less is installed in the multiwave vibrating sieve.
目開きがＤ９８以下のフィルターを用いることで、仕上げ用のラッピング剤にＤ９８より大きい粒子径の砥粒が混入するのを防ぐことができ、仕上げのラッピングにおいてワークに深いダメージが入るのを防ぐことができる。また、フィルターとして、目開きがＤ９８未満のものを用いると、仕上げ用のラッピング剤に含まれる砥粒の粒子径を更に小さくすることができるため、仕上げのラッピング後におけるワークの加工ダメージ層の深さを更に浅くすることができ、好ましい。 By using a filter with a mesh opening of D98 or less, it is possible to prevent abrasive grains having a particle size larger than D98 from entering the lapping agent for finishing, and to prevent deep damage to the workpiece during finishing lapping. Can do. Further, when a filter having a mesh opening smaller than D98 is used, the particle diameter of the abrasive grains contained in the finishing wrapping agent can be further reduced, so that the depth of the work damage layer of the workpiece after finishing wrapping is increased. The depth can be further reduced, which is preferable.
一方、目開きがＤ９８より大きい（例えば、目開きがＤ９９の）フィルターを用いると、ラッピング剤の分級が効果的に行われず、ワークのダメージの低減が不十分となる。 On the other hand, when a filter having an opening larger than D98 (for example, opening of D99) is used, classification of the wrapping agent is not performed effectively, and the damage of the work is not sufficiently reduced.
本発明に用いられる多重波振動篩用のフィルターとしては、シート状のものが好ましく、このタイプのフィルターとしては、特に限定されないが、例えばナイロンメッシュ（スイスＳＥＦＡＲ社製 ＮＹ１０−ＨＣ）等が使用可能である。
フィルターの種類や目開きは、使用するラッピング剤の種類や含まれる砥粒のＤ９８の値などに応じて適宜選択すればよい。
The filter for the multi-wave vibrating sieve used in the present invention is preferably a sheet-like filter, and this type of filter is not particularly limited. For example, nylon mesh (NY10-HC manufactured by Swiss SEFAR) can be used. It is.
What is necessary is just to select suitably the kind of filter and opening according to the kind of lapping agent to be used, the value of D98 of the abrasive grain contained, etc.
［（２）粗仕上げのラッピング］
次に、（２）工程として、上記のようにして分級したラッピング剤（Ｂ）を用いて粗仕上げのラッピングを行う。このときのラッピング剤（Ｂ）の供給量（使用量）や処理時間は、使用するラッピング剤（Ｂ）に含まれる砥粒の粒子径、所望の取代などに応じて適宜調整すればよい。
ラッピングに用いる装置については後述する。
[(2) Rough finish lapping]
Next, in step (2), rough wrapping is performed using the wrapping agent (B) classified as described above. The supply amount (use amount) and processing time of the wrapping agent (B) at this time may be appropriately adjusted according to the particle diameter of the abrasive grains contained in the wrapping agent (B) to be used, the desired machining allowance, and the like.
An apparatus used for wrapping will be described later.
［（３）仕上げのラッピング］
次に、（３）工程として、上記のようにして分級したラッピング剤（Ａ）を用いて仕上げのラッピングを行う。このときのラッピング剤（Ａ）の供給量（使用量）や処理時間は、使用するラッピング剤（Ａ）に含まれる砥粒の粒子径、所望の取代などに応じて適宜調整すればよい。また、上記の粗仕上げのラッピングで形成されたダメージ層の下端（最深部）と仕上げのラッピングにより狙いの厚さまでラッピングした際に形成されるダメージ層の下端（最深部）が等しくなるように仕上げのラッピングの取代を設定すると、ダメージ層の深さを浅くすることができ、また取代を最小限に抑えられるため、好ましい。
ラッピングに用いる装置については、以下で説明する。
[(3) Finish wrapping]
Next, as a step (3), finishing wrapping is performed using the wrapping agent (A) classified as described above. The supply amount (use amount) and processing time of the wrapping agent (A) at this time may be appropriately adjusted according to the particle diameter of the abrasive grains contained in the wrapping agent (A) to be used, the desired machining allowance, and the like. Also, finish so that the lower end (deepest part) of the damaged layer formed by rough wrapping is equal to the lower end (deepest part) of the damaged layer that is formed when lapping to the target thickness by finishing wrapping. It is preferable to set the allowance for lapping in order to reduce the depth of the damaged layer and to minimize the allowance.
The apparatus used for wrapping will be described below.
上記の（２）粗仕上げのラッピング及び（３）仕上げのラッピングは、例えば図２で示されるラッピング装置を用いて行うことができる。
以下、図２で示されるラッピング装置について説明する。図２（Ａ）はラッピング装置の断面図であり、図２（Ｂ）は装置上方から見た図である。
The above (2) rough finishing lapping and (3) finishing lapping can be performed by using, for example, a lapping apparatus shown in FIG.
Hereinafter, the wrapping apparatus shown in FIG. 2 will be described. 2A is a cross-sectional view of the lapping apparatus, and FIG. 2B is a view as seen from above the apparatus.
図２のラッピング装置は、複数のウェーハ１をラッピングすることが可能な装置である。このラッピング装置は、図２（Ａ）に示されるように、上定盤２と下定盤３が対面配置され、ウェーハキャリア６を介して下定盤３上に載置されたウェーハ１の表面に所定荷重で接触するまで上定盤２を降下させる昇降手段８を備えている。上定盤２と下定盤３は互いに逆回転もしくは所定の周速差で回転するように構成されており、下定盤３の中心回転軸には中心ギア（サンギア）４が設けられている。また、下定盤３の外周側にはインターナルギア５が設けられており、下定盤３上には複数のウェーハ１をウェーハ受け穴６ａに嵌合させて配置した歯車付きのウェーハキャリア６が複数配置される。また、図１（Ｂ）に示されるように、ウェーハキャリア６は中心ギア４とインターナルギア５とに噛み合って、任意の方向に自転と公転を行い、上定盤２による適当な加圧下のもとで、複数個のウェーハ１の同時ラッピングを可能にしている。ラッピングを行う際には、ラッピング剤供給部７からスラリー状のラッピング剤が供給される。 The lapping apparatus of FIG. 2 is an apparatus capable of lapping a plurality of wafers 1. In this lapping apparatus, as shown in FIG. 2A, an upper surface plate 2 and a lower surface plate 3 are arranged facing each other, and a predetermined surface is placed on the surface of the wafer 1 placed on the lower surface plate 3 via a wafer carrier 6. Elevating means 8 for lowering the upper surface plate 2 until it comes into contact with a load is provided. The upper surface plate 2 and the lower surface plate 3 are configured to rotate in reverse directions or at a predetermined peripheral speed difference, and a central gear (sun gear) 4 is provided on the central rotation shaft of the lower surface plate 3. Further, an internal gear 5 is provided on the outer peripheral side of the lower surface plate 3, and a plurality of geared wafer carriers 6 in which a plurality of wafers 1 are fitted in the wafer receiving holes 6a are disposed on the lower surface plate 3. Is done. Further, as shown in FIG. 1B, the wafer carrier 6 meshes with the center gear 4 and the internal gear 5, and rotates and revolves in an arbitrary direction, and is subjected to an appropriate pressure applied by the upper surface plate 2. Thus, simultaneous wrapping of a plurality of wafers 1 is enabled. When lapping is performed, a slurry-like lapping agent is supplied from the lapping agent supply unit 7.
このような本発明のラッピング方法に使用可能なラッピング装置として、具体的には、ラップ盤（浜井産業株式会社製 ３２ＢＦ４）等が挙げられる。 Specific examples of the lapping apparatus that can be used in the lapping method of the present invention include a lapping machine (32BF4 manufactured by Hamai Sangyo Co., Ltd.).
上述のような、本発明のラッピング方法は、より具体的には、例えば図３で示される設備を用いて実施することができる。以下、図３で示される設備について説明する。
図３の設備は、原剤１０が蓄えられる原剤器９、原剤器９から供給される原剤１０を分級する多重波振動篩１１、多重波振動篩１１で分級されたラッピング剤が蓄えられる容器１６、１７、及び容器１６、１７から供給されるラッピング剤によってラッピングを行うラッピング装置２０を有する。多重波振動篩１１には、目開きがＤ９８以下のフィルター１２、原剤１０が供給される入口１３、フィルター１２を通過したラッピング剤２１（即ち、ラッピング剤（Ａ））を容器１６に供給する出口１４、フィルター１２を通過せずフィルター１２の上から排出されたラッピング剤２２（即ち、ラッピング剤（Ｂ））を容器１７に供給する出口１５が設けられている。また、容器１６、１７とラッピング装置２０の間には、それぞれラッピング剤の供給量を制御するロータリーバルブ１８、１９が設けられている。
More specifically, the lapping method of the present invention as described above can be carried out using the equipment shown in FIG. 3, for example. Hereinafter, the equipment shown in FIG. 3 will be described.
The equipment shown in FIG. 3 stores an active ingredient container 9 in which the active ingredient 10 is stored, a multi-wave vibrating sieve 11 for classifying the active ingredient 10 supplied from the active ingredient container 9, and a wrapping agent classified by the multi-wave vibrating sieve 11. And a wrapping device 20 that performs wrapping with a wrapping agent supplied from the containers 16 and 17. The multi-wave vibrating sieve 11 is supplied to the container 16 with the filter 12 having an opening of D98 or less, the inlet 13 to which the base material 10 is supplied, and the wrapping agent 21 (that is, the wrapping agent (A)) that has passed through the filter 12. The outlet 14 and the outlet 15 for supplying the container 17 with the wrapping agent 22 (that is, the wrapping agent (B)) discharged from the top of the filter 12 without passing through the filter 12 are provided. Moreover, between the containers 16 and 17 and the wrapping apparatus 20, rotary valves 18 and 19 for controlling the supply amount of the wrapping agent are provided, respectively.
原剤器９からポンプにより供給された原剤１０は、多重波振動篩１１で分級され、フィルター１２を通過したラッピング剤２１はポンプによって容器１６に送られて蓄えられ、フィルター１２を通過せずフィルター１２の上から排出されたラッピング剤２２はポンプによって容器１７に送られて蓄えられる。その後、ロータリーバルブ１９で供給量を制御しながらラッピング装置２０にラッピング剤２２を供給して、粗仕上げのラッピングを行い、更に、ロータリーバルブ１８で供給量を制御しながらラッピング装置２０にラッピング剤２１を供給して、仕上げのラッピングを行う。 The bulk material 10 supplied by the pump from the bulk material device 9 is classified by the multi-wave vibrating sieve 11, and the wrapping agent 21 that has passed through the filter 12 is sent to the container 16 by the pump and stored, and does not pass through the filter 12. The wrapping agent 22 discharged from above the filter 12 is sent to the container 17 by a pump and stored. Thereafter, the wrapping agent 22 is supplied to the wrapping device 20 while controlling the supply amount with the rotary valve 19 to perform rough finishing wrapping. Further, the wrapping agent 21 is supplied to the wrapping device 20 while controlling the supply amount with the rotary valve 18. And finish wrapping.
このように、本発明のラッピング方法は、例えば上述のようなラッピング装置及び設備を用いて実施することができるが、もちろんこれらに限定されるものではない。 As described above, the lapping method of the present invention can be carried out using, for example, the lapping apparatus and equipment as described above, but is not limited thereto.
以上説明したような本発明のラッピング方法であれば、Ｄ９８を基準に分級することで仕上げ用のラッピング剤に粒子径の大きい砥粒が混入することを防止でき、このように分級した仕上げ用のラッピング剤で仕上げのラッピングを行うことで、仕上げのラッピング後におけるワークの加工ダメージ層の深さを浅くすることができる。従って、本発明のラッピング方法は、特にシリコン、ガラス、セラミック、金属一般等のワークなどのラッピングに好適である。 If the lapping method of the present invention as described above is classified based on D98, it is possible to prevent abrasive grains having a large particle diameter from being mixed into the lapping agent for finishing. By performing the final lapping with the lapping agent, the depth of the work damage layer of the workpiece after the final lapping can be reduced. Therefore, the lapping method of the present invention is particularly suitable for lapping of workpieces such as silicon, glass, ceramics, and metals in general.
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely using an Example and a comparative example, this invention is not limited to these.
［実施例１］
（分級）
まず、０．１μｍ以上１７μｍ以下の粒子径の砥粒を含む原剤を準備した。なお、この原剤に含まれる砥粒のＤ９８は１３μｍであった。この原剤を、目開き１０μｍのナイロンメッシュ（スイスＳＥＦＡＲ社製 ＮＹ１０−ＨＣ）をフィルターとして備えた多重波振動篩 角型ＵＬスクリーン（株式会社マツボー製 ＵＬＳ−１５０−１）を用いてスラリー（Ａ１）とスラリー（Ｂ１）に分級した。
得られたスラリー（Ａ１）は、フィルターを通過したものであり、粒子径０．１〜１０μｍ（即ち、Ｄ９８以下の粒子径）の砥粒を含み、Ｄ９８より大きい粒子径の砥粒が除かれたものであった。一方、スラリー（Ｂ１）はフィルターを通過しなかったものであり、粒子径１〜１７μｍ（即ち、Ｄ９８より大きい粒子径）の砥粒を含むものであった。
[Example 1]
(Classification)
First, a raw material containing abrasive grains having a particle size of 0.1 μm or more and 17 μm or less was prepared. The D98 of the abrasive grains contained in this base material was 13 μm. A slurry (A1) was prepared using a multi-wave vibrating sieve square UL screen (ULS-150-1 manufactured by Matsubo Co., Ltd.) equipped with a nylon mesh (NY10-HC manufactured by Swiss SEFAR) as a filter. ) And slurry (B1).
The obtained slurry (A1) was passed through a filter and contained abrasive grains having a particle size of 0.1 to 10 μm (that is, a particle size of D98 or less), and abrasive grains having a particle size larger than D98 were removed. It was. On the other hand, the slurry (B1) did not pass through the filter, and contained abrasive grains having a particle size of 1 to 17 μm (that is, a particle size larger than D98).
（ラッピング）
次に、チョクラルスキー法で製造したシリコン単結晶をワイヤーソーにより切断し、直径１２インチ（３００ｍｍ）のシリコンウェーハを準備した。次に、上記のようにして得られたスラリー（Ｂ１）をラッピング剤として用いて、上記のシリコンウェーハに対して粗仕上げのラッピングを行った。このとき、スラリー（Ｂ１）の供給量は１．０Ｌ／ｍｉｎとし、粗仕上げ時のウェーハの取代は３０μｍとした。次に、上記のようにして得られたスラリー（Ａ１）をラッピング剤として用いて、仕上げのラッピングを行った。このとき、スラリー（Ａ１）の供給量は１．０Ｌ／ｍｉｎとし、仕上げ時のウェーハの取代は１０μｍとした。
なお、上記の粗仕上げ、仕上げのラッピングにはラップ盤（浜井産業株式会社製 ３２ＢＦ４）を使用した。
(wrapping)
Next, a silicon single crystal produced by the Czochralski method was cut with a wire saw to prepare a silicon wafer having a diameter of 12 inches (300 mm). Next, rough wrapping was performed on the silicon wafer using the slurry (B1) obtained as described above as a wrapping agent. At this time, the supply amount of the slurry (B1) was 1.0 L / min, and the wafer allowance during rough finishing was 30 μm. Next, final lapping was performed using the slurry (A1) obtained as described above as a lapping agent. At this time, the supply amount of the slurry (A1) was 1.0 L / min, and the machining allowance of the wafer during finishing was 10 μm.
Note that a lapping machine (32BF4, manufactured by Hamai Sangyo Co., Ltd.) was used for the rough finishing and the lapping for finishing.
（加工ダメージ層の観察）
仕上げのラッピング後のウェーハの加工ダメージ層の深さを調べるため、ラッピング後のウェーハを５．７°アングルポリッシュし、顕微鏡でポリッシュ面を観察した。結果を図４に示す。
(Observation of processing damage layer)
In order to examine the depth of the processing damage layer of the wafer after the final lapping, the wafer after lapping was polished at 5.7 ° angle, and the polished surface was observed with a microscope. The results are shown in FIG.
［実施例２］
多重波振動篩に設置するフィルターを、Ｄ９８と同じ目開き１３μｍのナイロンメッシュフィルターに変更する以外は実施例１と同様の処理を行い、スラリー（Ａ２）及びスラリー（Ｂ２）を得た。得られたスラリー（Ａ２）は、フィルターを通過したものであり、粒子径０．１〜１３μｍ（即ち、Ｄ９８以下の粒子径）の砥粒を含み、Ｄ９８より大きい粒子径の砥粒が除かれたものであった。一方、スラリー（Ｂ２）はフィルターを通過しなかったものであり、粒子径１〜１７μｍ（即ち、Ｄ９８より大きい粒子径）の砥粒を含むものであった。
次に、上記のようにして得られたスラリー（Ｂ２）をラッピング剤として用いて、実施例１と同様にして準備したシリコンウェーハに対して粗仕上げのラッピングを行った。このとき、スラリー（Ｂ２）の供給量は１．０Ｌ／ｍｉｎとし、ウェーハの取代は３０μｍとした。次に、上記のようにして得られたスラリー（Ａ２）をラッピング剤として用いて、仕上げのラッピングを行った。このとき、スラリー（Ａ２）の供給量は１．０Ｌ／ｍｉｎとし、仕上げ時のウェーハの取代は１０μｍとした。
次に、実施例１と同様に仕上げのラッピング後のウェーハを５．７°アングルポリッシュし、顕微鏡でポリッシュ面を観察した。結果を図４に示す。
[Example 2]
A slurry (A2) and a slurry (B2) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the filter installed on the multi-wave vibrating sieve was changed to a nylon mesh filter having an opening of 13 μm, the same as D98. The obtained slurry (A2) was passed through a filter and contained abrasive grains having a particle size of 0.1 to 13 μm (that is, a particle size of D98 or less), and abrasive grains having a particle size larger than D98 were removed. It was. On the other hand, the slurry (B2) did not pass through the filter, and contained abrasive grains having a particle size of 1 to 17 μm (that is, a particle size larger than D98).
Next, using the slurry (B2) obtained as described above as a lapping agent, rough lapping was performed on the silicon wafer prepared in the same manner as in Example 1. At this time, the supply amount of the slurry (B2) was 1.0 L / min, and the wafer allowance was 30 μm. Next, final lapping was performed using the slurry (A2) obtained as described above as a lapping agent. At this time, the supply amount of the slurry (A2) was 1.0 L / min, and the wafer allowance during finishing was 10 μm.
Next, the wafer after finishing lapping was polished by 5.7 ° as in Example 1, and the polished surface was observed with a microscope. The results are shown in FIG.
［比較例１］
多重波振動篩にフィルターを設置しない以外は実施例１と同様の処理を行い、スラリー（Ｘ）を得た。得られたスラリー（Ｘ）は分級を行っていないものであり、粒子径０．１〜１７μｍ（即ち、Ｄ９８より大きい粒子径）の砥粒を含むものである。なお、分級を行っていないためスラリーは一種である。
次に、上記のようにして得られたスラリー（Ｘ）をラッピング剤として用いて、実施例１と同様にして準備したシリコンウェーハに対してラッピングを行った。このとき、スラリー（Ｘ）の供給量は１．０Ｌ／ｍｉｎとし、ウェーハの取代は４０μｍとした。
次に、実施例１と同様にラッピング後のウェーハを５．７°アングルポリッシュし、顕微鏡でポリッシュ面を観察した。結果を図４に示す。
[Comparative Example 1]
A slurry (X) was obtained by performing the same treatment as in Example 1 except that no filter was installed on the multi-wave vibrating sieve. The obtained slurry (X) is not classified and contains abrasive grains having a particle size of 0.1 to 17 μm (that is, a particle size larger than D98). In addition, since classification is not performed, the slurry is a kind.
Next, lapping was performed on the silicon wafer prepared in the same manner as in Example 1 using the slurry (X) obtained as described above as a lapping agent. At this time, the supply amount of the slurry (X) was 1.0 L / min, and the machining allowance of the wafer was 40 μm.
Next, the lapped wafer was 5.7 ° angle polished in the same manner as in Example 1 and the polished surface was observed with a microscope. The results are shown in FIG.
［比較例２］
多重波振動篩に設置するフィルターを、Ｄ９８より大きい目開き１５μｍのナイロンメッシュフィルターに変更する以外は実施例１と同様の処理を行い、スラリー（Ａ３）及びスラリー（Ｂ３）を得た。得られたスラリー（Ａ３）は、フィルターを通過したものであるが、粒子径０．１〜１５μｍ（即ち、Ｄ９８より大きい粒子径）の砥粒を含むものであった。一方、スラリー（Ｂ３）はフィルターを通過しなかったものであり、粒子径０．１〜１７μｍ（即ち、Ｄ９８より大きい粒子径）の砥粒を含むものであった。
次に、上記のようにして得られたスラリー（Ｂ３）をラッピング剤として用いて、実施例１と同様にして準備したシリコンウェーハに対して粗仕上げのラッピングを行った。このとき、スラリー（Ｂ３）の供給量は１．０Ｌ／ｍｉｎとし、ウェーハの取代は３０μｍとした。次に、上記のようにして得られたスラリー（Ａ３）をラッピング剤として用いて、仕上げのラッピングを行った。このとき、スラリー（Ａ３）の供給量は１．０Ｌ／ｍｉｎとし、仕上げ時のウェーハの取代は１０μｍとした。
次に、実施例１と同様に仕上げのラッピング後のウェーハを５．７°アングルポリッシュし、顕微鏡でポリッシュ面を観察した。結果を図４に示す。
[Comparative Example 2]
A slurry (A3) and a slurry (B3) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the filter installed on the multi-wave vibrating sieve was changed to a nylon mesh filter having a mesh size of 15 μm larger than D98. The obtained slurry (A3) passed through the filter, but contained abrasive grains having a particle size of 0.1 to 15 μm (that is, a particle size larger than D98). On the other hand, the slurry (B3) did not pass through the filter, and contained abrasive grains having a particle size of 0.1 to 17 μm (that is, a particle size larger than D98).
Next, using the slurry (B3) obtained as described above as a lapping agent, rough lapping was performed on the silicon wafer prepared in the same manner as in Example 1. At this time, the supply amount of the slurry (B3) was 1.0 L / min, and the allowance for the wafer was 30 μm. Next, final lapping was performed using the slurry (A3) obtained as described above as a lapping agent. At this time, the supply amount of the slurry (A3) was 1.0 L / min, and the wafer allowance during finishing was 10 μm.
Next, the wafer after finishing lapping was polished by 5.7 ° as in Example 1, and the polished surface was observed with a microscope. The results are shown in FIG.
図４の図中に引かれた短線は、ポリッシュ面で観察された加工ダメージ層の下端の位置を示す。図４に示されるように、実施例１では、ポリッシュ面のダメージ深さは約４μｍであることから、加工ダメージ層の垂直方向の深さは（４×ｓｉｎ５．７°＝４×０．１０＝）０．４μｍであった。また、実施例２では、ポリッシュ面のダメージ深さは約５μｍであることから、加工ダメージ層の垂直方向の深さは（５×ｓｉｎ５．７°＝５×０．１０＝）０．５μｍであった。一方、比較例１では、ポリッシュ面のダメージ深さは約１１μｍであることから、加工ダメージ層の垂直方向の深さは（１１×ｓｉｎ５．７°＝１１×０．１０＝）１．１μｍであった。また、比較例２では、ポリッシュ面のダメージ深さは約１０μｍであるから、加工ダメージ層の垂直方向の深さは（１０×ｓｉｎ５．７°＝１０×０．１０＝）１．０μｍであった。 The short line drawn in the drawing of FIG. 4 indicates the position of the lower end of the processing damage layer observed on the polished surface. As shown in FIG. 4, in Example 1, since the damage depth of the polished surface is about 4 μm, the depth in the vertical direction of the processing damage layer is (4 × sin 5.7 ° = 4 × 0.10). =) 0.4 μm. In Example 2, since the damage depth of the polished surface is about 5 μm, the depth in the vertical direction of the processing damage layer is (5 × sin 5.7 ° = 5 × 0.10 =) 0.5 μm. there were. On the other hand, in Comparative Example 1, since the damage depth of the polished surface is about 11 μm, the depth in the vertical direction of the processing damage layer is (11 × sin 5.7 ° = 11 × 0.10 =) 1.1 μm. there were. In Comparative Example 2, since the damage depth of the polished surface is about 10 μm, the depth in the vertical direction of the processing damage layer is (10 × sin 5.7 ° = 10 × 0.10 =) 1.0 μm. It was.
以上のように、目開きがＤ９８以下のフィルターを備える多重波振動篩を用いてラッピング剤の分級を行った実施例１、２では、ラッピング剤の分級を行っていない比較例１、及び目開きがＤ９８より大きいフィルターを備える多重波振動篩を用いてラッピング剤の分級を行った比較例２と比較して、仕上げのラッピング後におけるウェーハの加工ダメージ層の深さが明らかに浅くなっていた。 As described above, in Examples 1 and 2 in which the wrapping agent was classified using a multi-wave vibrating sieve having a filter having a mesh opening of D98 or less, Comparative Example 1 in which the wrapping agent was not classified, and the mesh opening Compared to Comparative Example 2 in which the lapping agent was classified using a multi-wave vibrating sieve having a filter having a diameter greater than D98, the depth of the wafer processing damage layer after the final lapping was clearly shallower.
このことから、本発明のラッピング方法であれば、仕上げ用のラッピング剤に粒子径の大きい砥粒が混入することを防止し、仕上げのラッピング後におけるワークの加工ダメージ層の深さを浅くすることができることが明らかとなった。 Therefore, with the lapping method of the present invention, it is possible to prevent abrasive grains having a large particle diameter from being mixed into the lapping agent for finishing, and to reduce the depth of the work damage layer of the workpiece after lapping for finishing. It became clear that it was possible.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
１…ウェーハ、 ２…上定盤、 ３…下定盤、 ４…中心ギア（サンギア）、
５…インターナルギア、 ６…ウェーハキャリア、 ６ａ…ウェーハ受け穴、
７…ラッピング剤供給部、 ８…昇降手段、 ９…原剤器、 １０…原剤、
１１…多重波振動篩、 １２…フィルター、 １３…入口、 １４、１５…出口、
１６、１７…容器、 １８、１９…ロータリーバルブ、 ２０…ラッピング装置、
２１、２２…ラッピング剤、Ｐ…ポンプ。
1 ... wafer, 2 ... upper surface plate, 3 ... lower surface plate, 4 ... center gear (sun gear),
5 ... Internal gear, 6 ... Wafer carrier, 6a ... Wafer receiving hole,
7 ... Wrapping agent supply part, 8 ... Elevating means, 9 ... Drug substance device, 10 ... Drug substance,
11 ... Multi-wave vibrating sieve, 12 ... Filter, 13 ... Inlet, 14,15 ... Outlet,
16, 17 ... container, 18, 19 ... rotary valve, 20 ... lapping device,
21, 22 ... Wrapping agent, P ... Pump.
Claims (2)
（１）前記砥粒の粒度分布の体積累積頻度が９８％となるときの粒子径をＤ９８としたときに、目開きが前記Ｄ９８以下でかつ１３μｍ以下のフィルターを備えた多重波振動篩により、前記ラッピング剤を、前記フィルターを通過したＤ９８以下の粒子径の砥粒を含み、Ｄ９８より大きい粒子径の砥粒が除かれたラッピング剤（Ａ）と前記フィルターを通過しなかったＤ９８より大きい粒子径の砥粒を含むラッピング剤（Ｂ）に分級する工程、
（２）前記ラッピング剤（Ｂ）を用いて粗仕上げのラッピングを行う工程、及び
（３）前記ラッピング剤（Ａ）を用いて仕上げのラッピングを行う工程、
を含むことを特徴とするラッピング方法。 A method of lapping using a lapping agent containing abrasive grains,
(1) the particle diameter when the cumulative volume frequency particle size distribution of the abrasive grains is 98% when the D98, the multi-wave vibration sieve mesh opening with the following filter the D98 or less and 13 .mu.m, The wrapping agent contains abrasive grains having a particle size of D98 or less that have passed through the filter, and the wrapping agent (A) from which abrasive grains with a particle size greater than D98 have been removed and particles larger than D98 that have not passed through the filter Classifying into a lapping agent (B) containing abrasive grains of diameter,
(2) A step of rough wrapping using the wrapping agent (B), and (3) a step of finishing wrapping using the wrapping agent (A),
A wrapping method comprising:
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